衍射光學(xué)元件簡稱為DOE，目前在激光加工設(shè)備中的應(yīng)用越來越普遍，能夠現(xiàn)實的光學(xué)加工效果。隨著激光技術(shù)的發(fā)展，商用激光器功率不斷增加，許多系統(tǒng)集成商和用戶擔心，衍射光學(xué)元件（DOE）可能無法承受這么高的功率。因此，激光損傷閾值（LIDT或LDT，laser induced damage threshold）的參數(shù)是選擇光學(xué)元件時重要的參數(shù)之一。

激光器覆蓋了很寬的波長范圍內(nèi)（從紫外到遠紅外）和時間范圍（超快到持續(xù)波），不同的激光對應(yīng)不同的損傷原理。

在實際應(yīng)用中，有三個主要影響激光損傷閾值LDT的因素。

1）制造工藝 - 原材料和制造過程中的缺陷。

選擇具有高光學(xué)質(zhì)量（表面質(zhì)量20^-10 Scratch-Dig或更好的熔融石英）的基片。整個制造過程在潔凈無塵的實驗室中，還會對每個元件進行缺陷檢查。

2）鍍膜層 - AR鍍膜層中的污染物。

使用具有高QA的離子輔助沉積（IAD）抗反射（AR）膜層。

3）使用 - 熱恢復(fù)期，元件的使用環(huán)境以及清潔和維護方式。

Holo/Or制定了安全使用和清潔的協(xié)議，以及*的LDT測試（參見下面的示例）。

衍射光學(xué)元件DOE的激光損傷閾值測試（LASHARE EU project）

實驗方法：在實際生產(chǎn)環(huán)境中（非潔凈室）用激光照射DOE的8個不同位置，并持續(xù)增加每一束激光的功率，如果鏡片表面沒有損傷，則表示當前功率密度在損傷閾值之下，一旦出現(xiàn)打壞的情況則說明此時超過了損傷閾值。

測試流程：

用于測試的DOE參數(shù)：

材料：紫外熔融石英

表面質(zhì)量：20^-10 Scratch-Dig（或更好）

鍍膜性能：Ravg <0.2％

DOE的鍍膜類型

這里準備了三組不同的DOE進行測試，無增透膜、單面鍍膜（非衍射面）和雙面鍍增透膜。

測試結(jié)果:

激光照射后保存左圖的狀態(tài)則認為沒有明顯的損傷，而出現(xiàn)右圖變色或損壞的狀態(tài)則表明DOE被損傷。這種損傷有可能發(fā)生在平坦的區(qū)域或者光柵區(qū)域。

每組產(chǎn)品都有一列未損傷的數(shù)值和損傷的數(shù)值，未損傷的數(shù)值表示在未檢測到DOE損傷的情況下測量的高功率/能量值。損傷的數(shù)值列表示實驗過程中讓DOE產(chǎn)生損傷的功率值。

從這個表格可以看出DOE的損傷閾值大概在1200GW/cm²，是否鍍增透膜對損傷閾值的影響不大，未鍍增透膜的DOE實際上是純石英結(jié)構(gòu)，用戶使用多的鍍雙面增透膜DOE損傷閾值之比未鍍膜的DOE低不到10%。